PAU Tecnologia i enginyeria 2017 · Setembre · Sèrie 2 · Exercici 3 (Opció A)

OPCIÓ A Exercici 3 [2,5 punts en total] En la figura es mostra el circuit d’una tetera elèctrica connectada a la xarxa de tensió U = 230 V. El circuit consta d’una resistència d’escalfament Re i d’una resistència de manteni­ ment Rm. En la primera fase l’interruptor A està tancat i, en aquesta configuració, la resistèn­ cia Re escalfa l’aigua dipositada a la tetera fins a la temperatura T1 = 95 °C. Quan l’aigua arriba a aquesta temperatura, l’interruptor s’obre i les dues resistències mantenen l’aigua calenta. La temperatura inicial de l’aigua és T0 = 20 °C i la tetera tarda 4 min i 30 s a escalfar un volum d’aigua V = 1,4 L. Sabent que la calor específica de l’aigua és ce = 4,18 kJ/(kg °C), determineu: a) L’energia E necessària per a escalfar l’aigua en la primera fase. [0,5 punts] b) El valor de la resistència Re i el corrent I que circula pel circuit durant la fase d’escal­ fament. [1 punt] c) El valor que ha de tenir la resistència Rm perquè la potència consumida quan l’aigua es manté calenta sigui Pm  = 300 W. [1 punt]

OPCIÓ A Exercici 3 a) E = ߩ V ce ሺT1 െT0ሻ = 438,9 kJ ∆t = 1,626 kW; Re = U 2 b) P = E P = 32,54 Ω; I = P U = 7,068 A c) Req = U 2 = 176,3 Ω; Req = Re + Rm ⇒ Rm = Req െRe = 143,8 Ω Pm